2010-05-05

碳奈米管發電

據新的研究報告指出,隨著奈米科技的不斷進步,將來可藉由碳原子構成的奈米微管(nanotube)大量發電,以供應不同的電子設備使用。這種奈米微管或將取代傳統的發電途徑,成為未來的主要發電方式。

Kohlenstoffnanoroehre Animation.gif碳奈米微管 Carbon Nanotube

或將取代舊式發電方法

據每日科技新聞(TechNewsDaily.com)網站報導,由碳原子製成、小至奈米(十億分之一米)的圓筒,可用以生產大量電力,供應手機、油電複合汽車等各式電子裝置使用。

碳原子是地球上最豐富的元素。奈米微管是由碳的薄片捲成體積極小的碳管,每一支的直徑,大約是一根頭髮直徑的三萬分之一。

研究人員發現,碳被捲成極薄的管狀時,呈現出極特殊的高熱傳導性質。在奈米微管塗上一層燃料,例如汽油、乙醇,並於奈米微管一端加熱後,燃料受熱產生熱量,而新增的熱量又能燃燒出更多的燃料,進而產生更多的熱量。

研究人員表示,這項研究成果或將取代幾十年來舊式的發電方法,例如:內燃機和渦輪機。預計這種電力在未來5年內可供消費者使用。

奈米微管發電


美國麻省理工學院化學工程師斯特拉諾(Michael Strano)表示,產生能量的過程,近似骨牌排成一列,倒向同一方向(奈米微管則是長度變短),熱量像波浪一樣湧出。

由此產生的熱波,也產生往同一個方向移動的電子波,亦即電流。

斯特拉諾進一步解釋這種現象說,熱波就好比擠壓牙膏一般,把電子擠出了奈米微管。

麻省理工學院的實驗室設備所生產的電力,與相同質量的鋰電池相比,增為10倍。然而,由於現階段技術有限,奈米微管發電的效率很低。以現有的設備而言,只能製造非常少的電能。
代替現有手機電池

表面鍍有燃料的奈米微管,可能取代手機和其他電子裝置的電池。斯特拉諾推測說,將來只要按下按鈕,藉由摩擦所產生的熱量,便能促使安裝在手機內部的奈米微管驅動,進而產生電能。

未來這些電能裝置可製成比目前的手機電池體積小10倍、但擁有相同的電力。此外,碳奈米微管還有不含有毒金屬的環保優勢。

斯特拉諾表示,隨著一些發電效能的改善,碳奈米微管甚至能驅動汽車。不過,這不是在碳奈米微管壁內塗上一層燃料,而是在需要時,把儲存在汽車上的液態燃料,注入碳奈米微管來發電。

他相信研究小組在未來幾年,便能將碳奈米微管的設計轉變為商業化的電池,供大眾使用。

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